Чем обработать металл после сварки


Обработка сварного шва после сварки: термическая, механическая, антикоррозийная

Сварка — самый надежный, быстрый и экономичный способ создания неразъемных соединений металлов и их сплавов. В ходе сварочного процесса металл нагревается до температуры плавления. Это вызывает в нем внутренние напряжения. Кроме того, на поверхности сварочного шва остается шлак. Для удаления шлака и снятия внутренних напряжений в металле применяются различные способы обработки сварного шва.

Обработка сварного шва

Основные способы обработки сварных соединений

Наиболее распространенными стали следующие методы обработки сварного шва:

  • Термическая. Применяется для ликвидации внутренних остаточных напряжений. Проводится путем локального или общего прогрева.
  • Механическая. Зачистка сварных швов после сварки удаляет шлаки и окалину с поверхности соединения.
  • Химическая. Состоит из обезжиривания и покрытия защитным слоем. Препятствует возникновению коррозионных очагов. Метод используют для обработки материалов, подверженных коррозии, которым предстоит работать в активных средах.

Способ воздействия выбирают, применяясь к  техническим требованиям к конструкции и условиям ее эксплуатации. Часто применяют последовательно все три метода.

Термообработка

Термическая обработка сварных соединений обязательно проводится после сварки тонкостенных изделий, особо подверженных деформациям под воздействием внутренних напряжений. К таким конструкциям относятся трубопроводы, различные емкости, сосуды давления.

Термическая обработка сварного шва

Проводится термообработка и для большинства ответственных конструкций, таких, как корпуса атомных и химических реакторов.

Заключается термообработка в нагреве детали и ее последующем охлаждении по строго заданному температурному графику.

Зачем нужна

В ходе сварки нагревается небольшая область детали в районе шва. Неравномерный прогрев и приводит к возникновению внутренних напряжений, способных деформировать или даже разрушить деталь. Кроме того, в зоне неравномерного нагрева изменяется структура кристаллической решетки металла, что приводит к ухудшению его физико-механических и химических свойств.

Рядом со сварным швом зона закалки, в которой прочность повышена, а упругость, наоборот, понижена. Ее окружает зона разупрочнения, в которой пластичность сохраняется, а прочность становится ниже, чем была до сваривания.

Термическая обработка сварных соединений призвана восстановить внутреннее строение металла и его свойства, вернуть характеристики прочности, пластичности и коррозионной устойчивости к проектным значениям.

Особенности проведения

Обработка осуществляется при высоких температурных значениях, в диапазоне 600- 1000 °С. Это позволяет преодолеть негативные последствия неравномерного нагрева и приблизить структуру шва и околошовной зоны к структуре самой детали.

Обработка проходит в три стадии:

  • Нагревается область рядом со швом.
  • Конструкция выдерживается некоторое время в нагретом состоянии.
  • Изделие охлаждается в соответствии с графиком обработки.

Процесс термообработки швов на трубопроводе

Существует несколько видов обработки сварного шва. Выбор зависит от конфигурации конструкции, толщины детали и цели, которую собираются достигнуть.

Для каждого вида обработки применяется свой специфический график нагрева, выдержки и охлаждения.

Достоинства и недостатки

К достоинствам обработки нагревом относят:

  • Восстановление целевых характеристик прочности и пластичности;
  • Снятие внутренних напряжений, обеспечение долговечности шва и всей конструкции;
  • Улучшение, при необходимости, этих показателей.

Отрицательные моменты при проведении обработки нагревом следующие:

  • Высокие требования к квалификации работников.
  • Необратимость процессов. В случае несоблюдения графика термообработки сварных швов исправить брак практически невозможно.
  • Требуется дорогостоящее и громоздкое оборудование
  • Высокое энергопотребление, низкая экологичность.

В большинстве случаев преимущества перевешивают недостатки.

Что подвергают обработке

Термообработке подвергают сварные швы в ответственных конструкциях. Сюда входят

  • магистральные трубопроводы
  • сварные конструкции различных механизмов и станков, испытывающих высокие нагрузки
  • изделия, которым предстоит работать в сложных условиях эксплуатации.

При термообработке сравнительно небольших изделий используют муфельные печи.

Самодельная муфельная печь

Для обработки нагревом габаритных конструкций применяют нагрев пламенем газовых горелок или индукционный способ. В отдельных случаях применяют радиационный метод.

Термообработку для повышения коррозионной стойкости следует проводить по возможности скорее по окончании сварки.

Параметры проведения процесса

Продолжительность процесса во многом определяется маркой сплава и толщиной заготовки. Для хром-молибденовых сплавов применяют индукционный или радиационный способы нагрева. С увеличением толщины типовая продолжительность нагрева (в минутах) растет:

Толщина детали, смРадиационныйИндукционный
2,04025
2,0-2,57040
2,5-3,0 10040
3,0-3,512060
3,5-4,514070
4,5-6,015090
6,0-8,0160110

Индукционный способ требует меньшего времени на обработку, но отличается большими энергозатратами. Перед обработкой следует обязательно выполнить зачистку сварочного шва.

Используемое оборудование

Термообработка сварных швов выполняется с использованием нескольких основных способов, каждый требует своего набора оборудования:

  • Индукционный. Требует генератора высокочастотного переменного тока большой мощности. Нагревательным элементом является катушка индуктивности, намотанная поверх участка детали, подлежащего нагреву.
  • Радиационный. Используется инфракрасное излучение от нагретой нихромовой проволоки, через которую пропускается сильный электрический ток. Требует мощных источников тока. Может применяться для прогрева материалов со слабыми электромагнитными свойствами.
  • Газовый. Наиболее экономичный по энергозатратам способ. Используется специальная горелка. Факел пламени формируется так, чтобы равномерно прогневать зону термообработки.

Выбор метода нагрева проводят, сопоставляя цель обработки, толщину конструкций, характеристики материала и экономические соображения.

Виды термической обработки

Виды термообработки сварных швов различаются по своей цели. Специалисты отличают следующие процессы:

  • Отдых. Конструкцию доводят до 300 °С и выдерживают полтора — два часа. Снижает механические напряжения и снижает содержание водорода в материале шва.
  • Отпуск. Состоит в нагреве до 700 °С и трехчасовой выдержке. Практически полностью снимает напряжения, дает возможность повысить пластичность.
  • Нормализация. Всю конструкцию, включая шов, нагревают до 800 °С и выдерживают 30-40 минут. Позволяет достичь однородности и мелкозернистости структуры металла. Используется на изделиях малой толщины.
  • Аустенизация. Изделие нагревают до 1100 °С и выдерживают 120 минут. Охлаждение проводят при комнатной температуре. Повышает пластичность высоколегированных сплавов за счет преобразования их кристаллической структуры.
  • Отжиг. Нагрев до 960 °С, трехчасовая выдержка и остывание при комнатной температуре. Используется для высоколегированных сплавов для повышения коррозионной стойкости.
Индукционный отпуск сварного шва
Подготовка труб к нормализации сварного шва

Как правило, перед термообработкой проводится зачистка сварного соединения.

Контроль температуры

При проведении термообработки ключевое значение имеет температура нагрева конструкции. Для контроля температуры применяют:

  • Термокарандаш и термокраска. Представляют собой химическое соединение, меняющее цвет по мере изменения температуры. Наносятся на поверхность изделия.
  • Тепловизоры и пирометры. Электронные устройства, дистанционно измеряющие температуру.

Термокарандаши и термокраска – традиционные средства, достаточно трудоемкие в применения и требующие постоянного визуального контроля со стороны оператора и его оперативного вмешательства в случае выхода параметров за пределы допустимых значений.

Пирометр

Тепловизоры и пирометры обладают большей точностью и могут быть встроены в автоматическую систему поддержания постоянной температуры.

Другие виды обработки

Кроме термообработки, широко используются также  механические и химические виды очистки сварных швов.

Механическая

Проводится с использование проволочных щеток или абразивных дисков. В промышленных условиях щетка, диск или лепестковая абразивная насадка закрепляет в угловой шлифовальной машинке (в быту называемой «болгарка»)

Способом механической зачистки с поверхности соединения удаляют шлаки, окалину, брызги застывшего металла и оксидную пленку.

Механическая обработка сварного шва

Зачистка сварного шва после сварки применяется перед термообработкой или покраской.

Химическая

Призвана удалить с поверхности шва следы жира, смазки, оксидные пленки и другие загрязнения. Проводится перед нанесением на конструкцию покрытий, предохраняющих от коррозии.

Травление — обработка сильнодействующими кислотами — проводится перед механической обработкой. После нее проводят пассивацию — нанесение вещества, образующего на поверхности защитную пленку.

Химическая обработка сварного шва

Химическая обработка металла проводится химически активными веществами, многие из которых пожароопасны и могут причинить серьезный вред здоровью. Поэтому следует строго соблюдать правила техники безопасности.

Сварка трением: процесс, типы и преимущества

Сварка трением, как следует из названия, использует трение для сварки соединений. В процессе соединения не используется внешний нагрев.

Таким образом, сварка трением - это не сварка плавлением, а процесс сварки в твердом состоянии, при котором получаемое соединение часто оказывается таким же прочным, как и основной металл. Этот метод сварки используется в нескольких отраслях промышленности для соединения деталей.

Давайте подробно рассмотрим, как работает этот метод, и его преимущества.

СВЯЗАННЫЕ С: ЛАЗЕРНАЯ СВАРКА: ТИПЫ, ПРЕИМУЩЕСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ

Если вы потрете ладони друг о друга, вы заметите, что ваши ладони станут горячими. Чем дальше вы увеличиваете давление и скорость, тем теплее становитесь.

Тот же принцип тепловыделения при трении используется при сварке трением, при которой металлические части трутся друг о друга с чрезвычайно высокой скоростью и давлением.

Это взаимодействие между двумя поверхностями приводит к механическому трению.Даже если два свариваемых материала могут показаться невооруженным глазом гладкими, на микроскопическом уровне есть неровности. Этих неровностей достаточно, чтобы между их поверхностями возникло трение.

Когда два материала подвергаются сварке трением, относительное движение между собой и прикладываемое к ним давление создают тепло в точках контакта. По мере продолжения процесса тепловыделение также увеличивается, и два материала начинают становиться вязкими в точках контакта.

Опять же, движение между двумя частями способствует смешиванию двух частей в их точках контакта, создавая соединение или сварной шов.

Любой процесс сварки, в котором для создания соединения используется трение, можно назвать сваркой трением. Однако в основном существует четыре типа процессов сварки трением.

Давайте кратко рассмотрим каждый из них, чтобы понять тонкие различия между ними.

Сварка трением с вращением: Один из двух материалов вращается по поверхности другого там, где требуется сварка.В процессе используется сжимающая осевая сила и высокие скорости вращения.

Эта комбинация приводит к пластификации двух материалов, что в конечном итоге приводит к их соединению.

Линейная сварка трением: В этом типе сварки трением один из материалов колеблется относительно другого на высоких скоростях с высокими сжимающими силами при возвратно-поступательном движении. Возникающее в результате тепло, выделяемое на поверхностях, приводит к пластификации металла, а оксиды или поверхностные загрязнения выгорают или удаляются по бокам.

Сварка трением с перемешиванием: Для сварки трением с перемешиванием используется специальный инструмент с цилиндрическим буртиком и профилированным штифтом для создания сварных швов. Булавка проходит по шву двух заготовок, пока буртик не коснется шва.

Затем инструмент вращается там, где трение между заплечиком и швом смягчает металл. Профилированный штифт линейно перемещается по линии шва, перемешивая мягкий металл и создавая при этом соединение.

Точечная сварка трением с перемешиванием: Точечная сварка трением с перемешиванием - это один из типов сварки трением с перемешиванием с одним существенным отличием.

При сварке трением с перемешиванием инструмент перемещается по шву деталей. Однако при точечной сварке трением с перемешиванием инструмент вращается в точке и не перемещается.

Он вращается и создает сварной шов, а инструмент поднимается вверх, образуя выходное отверстие, в которое был введен профилированный штифт.

Скорость, с которой происходит относительное движение, и давление, прикладываемое к заготовкам, зависят от величины тепла, необходимого для создания сварного шва между двумя металлическими частями.Для стали при сварке трением возникает температура от 900 до 1300 градусов Цельсия .

Многие используют инерционную сварку и сварку трением как синонимы. Однако инерционная сварка - это разновидность сварки трением.

Точнее, инерционная сварка - это разновидность ротационной сварки трением. Сварка получила название "инерционная сварка" из-за способа вращения.

В этой технике соединения одна из заготовок остается неподвижной, а другая устанавливается на шпиндель.Шпиндель вращается с высокой скоростью для создания трения между двумя металлическими поверхностями.

Здесь максимальная частота вращения шпинделя фиксирована и зависит от типа материала, который он удерживает, и температуры, которой он должен достичь, чтобы сварить две детали вместе.

Как только шпиндель достигает максимальной частоты вращения, привод отключается, и неподвижная заготовка доверяется вращающейся заготовке. Заготовка продолжает вращаться сама по себе за счет силы инерции, возникающей в результате кинетической энергии.

Не все методы сварки обеспечивают одинаковые результаты соединения. Следовательно, тип сварки выбирается на основе свойств, придаваемых соединению в процессе сварки.

Давайте обсудим некоторые преимущества использования сварки трением:

Позволяет соединять разнородные металлы: Одним из основных преимуществ сварки трением является то, что ее можно использовать для соединения разнородных металлов.

Вот некоторые из распространенных биметаллических фрикционных соединений:

  • Алюминий к стали
  • Медь с алюминием
  • Титан с медью
  • Никелевый сплав со сталью

Как правило, любой кованный металл можно сваривать трением.Это дает больше свободы инженерам, поскольку они могут создавать биметаллические конструкции благодаря сварке трением.

Соединения меди с алюминием обычно считаются негрубыми, но при сварке трением это возможно.

Нет внешнего приложения тепла или флюса: Сварка трением не требует внешнего тепла или флюса, что упрощает процесс и делает его менее беспорядочным.

Минимальные дефекты или их отсутствие: Одним из преимуществ твердотельной сварки является то, что она содержит минимальные дефекты или их отсутствие по сравнению со сваркой плавлением.Те же эффекты переносятся и на сварку трением.

Очень быстрый процесс: Сварка трением считается одним из самых быстрых методов сварки, она выполняется в два или даже в 100 раз быстрее, чем обычные швы плавлением.

Не требует большой подготовки поверхности: Обработанные, пропиленные или разрезанные поверхности можно соединить сваркой трением. Однако присутствие смазочных материалов или масел не допускается для достижения оптимальных условий сварки.

Сварка трением - это общий термин, охватывающий несколько типов сварочных процессов.Многие отрасли промышленности полагаются на сварку трением для создания соединений, которые иначе не поддаются разборке.

Это быстрый, эффективный и один из самых популярных вариантов для сварки в твердом состоянии.

.

достижений в области сварочных технологий (обновлено в октябре 2020 г.)

Введение в сварочную технику

Сварка - это процесс изготовления, в котором материалы (термопласты и металлы) соединяются вместе. Соединяемые материалы называются заготовками. Затем эти детали будут расплавлены в месте соединения. После этого в точки соединения добавляется присадочный материал, чтобы сформировать сварочную ванну. Затем эта сварочная ванна затвердевает, образуя прочное соединение между двумя деталями.

Сварка подразделяется на несколько типов в зависимости от метода соединения деталей. Таких типов

  1. Арка
  2. Газ
  3. Сопротивление
  4. Энергетический луч
  5. Сварка полупроводниковая

Каждый из этих типов использует разные методы соединения материалов, включая использование лазеров, высокотемпературного пламени и электричества.

Как технология сварки изменилась за последние годы

Сварочная технология ведет свою историю со времен промышленной революции 1750 года нашей эры.В этот период использовался процесс, известный как кузнечная сварка. При кузнечной сварке концы материалов просто нагреваются до тех пор, пока они не станут достаточно горячими, чтобы их можно было сколотить.

Затем человек по имени Элиху Томсон изобрел контактную сварку в 1886 году. Его изобретение положило начало современной эпохе сварки и проложило путь другим изобретателям к разработке других методов соединения металлов. В 1920 году П.О. Нобель из компании General Electric изобрел автоматическую сварку, в которой использовалась неизолированная электродная проволока и постоянный ток.

Последние улучшения в технологии сварки включают трение, инерцию и лазерную сварку. Эти новейшие технологии сейчас преподаются в нескольких школах сварки для продвинутых программ сварки.

Сварочная автоматика

Благодаря беспрецедентным технологическим усовершенствованиям, сварочный процесс достиг эпохи автоматизации. Автоматизация также позволила отрасли удовлетворить постоянно растущий спрос со стороны других отраслей, использующих сварочную продукцию.Автоматизация не только ускоряет производство, но и обеспечивает более точный процесс сварки материалов, что важно для транспортной, морской, автомобильной и морской промышленности.

Количество сварочных роботов также растет. Хотя они требуют огромных вложений, эти роботы могут выполнять работу быстрее. Кроме того, рабочие защищены от возможных травм и опасностей, связанных с процессом сварки.

Технологии сварки рельсов

Одно из применений сварочного процесса - сварка рельсов.Рельсы жизненно важны для строительства железных дорог, что, в свою очередь, также жизненно важно для транспортной системы любой страны. Машины для стыковой сварки оплавлением заменили обычные машины для сварки рельсов. Этот процесс включает использование большого количества электроэнергии, которая затем используется для выработки тепла на концах рельсов. Только тогда, когда будет достигнута оптимальная температура, рельсы будут свариваться.

Эти машины полностью автоматические и могут производить высококачественную, точную и хорошо документированную продукцию.Эти современные машины также могут работать в разнообразных и даже экстремальных условиях. Таким образом, машины уже представлены во всем мире.

Последние достижения в области сварочных технологий

Ниже приведены последние достижения в сварочной отрасли и их описание.

Лазерная сварка

Лазерная сварка используется для процессов, требующих высокой скорости сварки, низкой тепловой деформации и небольших сварных швов. Лазер - это аббревиатура от Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation.Таким образом, лазерная сварка - это фактически бесконтактный процесс. Лазер служит источником концентрированной энергии, которая позволяет материалу нагреваться быстрее. С помощью лазерной сварки можно выполнить три типа сварных швов. Это проводимость, проводимость-проникновение и замочная скважина.

Лазерная сварка хорошо подходит для высоколегированных металлов и может использоваться на открытом воздухе. В отличие от других методов, он не требует присадочных металлов и очень точен. Его применение включает производство медицинского оборудования, электроники и ювелирных изделий.

Сварка трением с перемешиванием

Сварка трением с перемешиванием - это процесс, изобретенный в Кембридже. Он работает с помощью вращающегося инструмента, который вдавливается в стык материалов и перемещается по пути сварки. Материалы свариваются за счет тепла трения, создаваемого вращающимся буртиком машины. Заплечик также содержит размягченный материал, который в процессе становится твердофазным сварным швом.

Как и лазерная сварка, он не требует присадочных материалов и используется для соединения деталей из алюминия и других сплавов.Когда компоненты закреплены должным образом, сварка трением с перемешиванием дает высококачественный и прочный сварной шов.

Этот процесс имеет ряд преимуществ перед другими методами сварки. Он производит выходной сигнал с незначительными искажениями или без них, не производит дыма и излучения, а также является энергоэффективным.

Расширенная дуговая сварка

Дуговая сварка - это процесс сплавления металлов. В этом процессе электрический ток используется для создания электрической дуги между материалами и электродом.С помощью тепла расплавляется присадочный металл, помещенный между стыками двух материалов. Когда он остывает и затвердевает, образуется металлургическая связь. Поскольку соединение представляет собой смесь разных металлов, сварной шов потенциально имеет такую ​​же прочность, как и прочность компонентов металла.

Этот процесс используется при сварке цветных металлов. Он также широко применяется при производстве космических аппаратов и велосипедов. Сварные швы, полученные с помощью этого процесса, очень устойчивы к коррозии и растрескиванию даже после длительного периода времени, поэтому он подходит для важных сварочных операций, таких как герметизация контейнеров с отработанным ядерным топливом.

Карьера в сварке

Карьера в области сварки включает не только соединение материалов, она также может включать изучение чертежей и эскизов, расчет размеров материалов, проверку конструкций и техническое обслуживание оборудования и типов машин. Поскольку сварка используется практически во всех отраслях, сварщики - одна из немногих профессий, которые всегда пользуются большим спросом. Помимо того, что это выгодно с финансовой точки зрения, для сварщиков также есть много возможностей карьерного роста.Некоторые из них даже связаны с путешествиями, такими как строительство и ремонт судов, обслуживание судов, военная поддержка, монтаж трубопроводов и подводная сварка.

Что касается финансового вознаграждения, то высококвалифицированные сварщики могут зарабатывать до 100 000 долларов в год.

Сварочные программы в техническом институте

Один из способов начать карьеру сварщика - получить сертификат сварочного технического института. Например, Технический институт Лоенбро предлагает 12 недель технической подготовки, которая вооружит студентов навыками, необходимыми для того, чтобы стать профессиональным сварщиком.По окончании 6-12-недельных курсов студентам выдается сертификат, подтверждающий, что теперь вы действительно профессиональный сварщик.

Как и другие программы этого типа, их программа сварки включает в себя сварку конструкций, сварку труб и производственную сварку. Кроме того, их занятия начинаются каждые две недели, так что вы можете записаться в любое удобное время и сразу же начать. Чтобы начать карьеру сварщика, не нужно долго ждать.

.

Процесс сварки | HowStuffWorks

Мы все одеты и готовы приступить к сварке. Большинство сварочных работ сегодня можно разделить на две категории: дуговая сварка и сварка горелкой.

Объявление

Дуговая сварка использует электрическую дугу для плавления рабочих материалов, а также присадочный материал (иногда называемый сварочным стержнем) для сварных соединений. Дуговая сварка включает прикрепление заземляющего провода к сварочному материалу или другой металлической поверхности.Другой провод, известный как электродный вывод, помещается на свариваемый материал. Как только этот вывод оторван от материала, возникает электрическая дуга. Это немного похоже на искры, которые вы видите, когда отсоединяете перемычки от автомобильного аккумулятора. Затем дуга плавит детали вместе с присадочным материалом, который помогает соединить детали.

Для подачи присадки в сварной шов нужны твердые руки и внимание к деталям. По мере того как стержень плавится, сварщик должен непрерывно подавать присадку в стык небольшими, устойчивыми возвратно-поступательными движениями.Эти движения придают сварным швам характерный вид. Слишком быстрое или медленное движение или удерживание дуги слишком близко или далеко от материала может привести к плохим сварным швам.

Дуговая сварка металлическим электродом в защитных оболочках (SMAW), дуговая сварка металлическим электродом (более известная как металлический инертный газ или MIG , сварка ) и дуговая сварка вольфрамовым электродом (часто называемый вольфрам инертный газ или TIG , сварка ) - все это примеры дуговой сварки.

Каждый из этих трех общих методов имеет уникальные преимущества и недостатки. Например, сварка палкой недорога и проста в освоении. Он также медленнее и менее универсален, чем некоторые другие методы. Напротив, сварка TIG сложна для изучения и требует сложного сварочного оборудования. Однако сварка TIG обеспечивает высококачественные сварные швы и позволяет сваривать материалы, недоступные другими методами.

Сварка горелкой представляет собой еще один популярный метод сварки.В этом процессе обычно используется кислородно-ацетиленовая горелка для плавления рабочего материала и сварочного стержня. Сварщик одновременно управляет горелкой и стержнем, что дает ему или ей возможность полностью контролировать сварку. Хотя сварка горелкой стала менее распространенной в промышленности, она все еще часто используется для технического обслуживания и ремонта, а также в скульптурах (подробнее об этом позже).

.

Как успешно выполнить прихваточную сварку

Прихваточная сварка TIG
Фото предоставлено Weldcraft

Что такое прихватка?

После того, как элементы, подлежащие сварке, были размещены в соответствии с требованиями, как правило, путем закрепления их на подходящих приспособлениях, прихваточные швы используются в качестве временных средств удержания компонентов в нужном месте, выравнивания и расстояния друг от друга до окончательной сварки можно завершить.

При ручной сварке небольшими партиями сварка прихваточным швом может использоваться для настройки деталей без использования приспособлений. Обычно прихваточные швы представляют собой короткие швы. В любой конструкции выполняется несколько прихваток на некотором расстоянии друг от друга, чтобы скрепить края.

Преимущество этой предварительной процедуры сборки заключается в том, что если будет обнаружено, что выравнивание для окончательной сварки неправильное, детали можно легко разобрать, выровнять и снова прихватывать.

Обычно прихваточная сварка выполняется тем же способом, что и окончательная сварка. Например, сборки из алюминиевого сплава, которые должны быть соединены сваркой трением с перемешиванием, свариваются прихваточным швом одним и тем же способом с использованием небольшого инструмента, разработанного для этой цели. Или электронно-лучевые прихваточные швы, созданные с пониженной мощностью, используются для дополнения или замены крепежа и для сохранения правильной формы и размеров во время окончательной электронно-лучевой сварки.

Если окончательная сварка выполняется, когда элементы все еще зажаты в приспособлении, прихваточная сварка должна удерживать элементы на месте и выдерживать значительные нагрузки, недостаточно контрастирующие с зажимными устройствами, которые стремятся разделить компоненты.

Почему так важны прихваточные швы?

Временный характер прихваточных швов может создать ложное впечатление, что качество этих вспомогательных средств соединения не так важно, как качество окончательной сварки, и что эту операцию не нужно должным образом программировать, выполнять и проверять. Это неправда.

Прихваточная сварка - это настоящая сварка, даже если сварные швы наплавлены отдельными короткими валиками. Он выполняет следующие функции:

  • Удерживает собранные компоненты на месте и устанавливает их взаимное расположение
  • Обеспечивает их выравнивание
  • Дополняет функцию приспособления или позволяет его снимать, если необходимо
  • Контролирует и противопоставляет движение и искажение во время сварка
  • Устанавливает и поддерживает зазор стыка
  • Временно обеспечивает механическую прочность сборки против собственного веса при подъеме, перемещении, манипулировании или переворачивании

Риски при сварке дефектными прихваточными швами

При подъеме узлы, прихваточные прихваточные швы, могут разорваться, и части или узлы могут упасть и подвергнуть опасности людей или повредить имущество.

Прихваточная сварка не должна мешать или ухудшать качество окончательной сварки. Он не должен приводить к дефектам сварного шва, таким как дуговые разряды, кратеры, трещины, твердые пятна и шлак, оставшийся на месте.

Многие стали, используемые при производстве труб и сосудов, чувствительны к быстрому охлаждению или закалке, особенно после коротких прихваточных швов, из-за ограниченного тепловложения, необходимого для прихваточного шва. Примечание: Более высокое тепловложение снижает скорость охлаждения, что сводит к минимуму возникновение твердых и хрупких микроструктур.

Твердые, хрупкие и чувствительные к трещинам микроструктуры могут образовываться в зоне термического влияния (HAZ), если металл подвергается быстрой закалке. В этом случае даже удаление всего прихваточного шва шлифованием может привести к появлению опасных невидимых трещин в основном металле.

Хрупкий металл может растрескаться при затвердевании металла шва или при напряжении. Трещины под швом не могут быть легко обнаружены при визуальном осмотре, и нельзя проводить более тщательные неразрушающие испытания, если они считаются несущественными для таких ограниченных сварных швов.Однако эти небольшие трещины могут привести к разрушению всей конструкции.

Контроль качества прихваточных швов

Для обеспечения качества большинство норм требует, чтобы сварочные прихваты выполнялись только в соответствии с квалифицированными процедурами сварки сварщиками, полностью сертифицированными в процессе, используемом для окончательной сварки.

Требования применимы для любого используемого сварочного процесса.

Процедуры контроля деформации

Во всех процессах сварки плавлением последовательность и направление прихваточных швов важны для контроля деформации.Помимо сохранения зазора в стыках, прихваточные швы должны противостоять поперечной усадке, чтобы обеспечить достаточное проникновение сварных швов.

Для длинного шва прихваточная сварка должна начинаться с середины и продолжаться по длине шва, чередуя в обоих направлениях, с правильным шагом назад или с пропуском, чтобы избежать накопления напряжений и деформации.

Прихваточные швы также могут быть размещены на концах стыков, а затем добавлены в середине каждого результирующего расстояния между уже выполненными, пока вся длина не будет покрыта требуемым количеством с нужным интервалом.

Зачем прихваточный шов именно в такой последовательности? Поскольку, если прихваточные швы размещаются постепенно от одного конца к другому, усадка может закрыть зазор на противоположном конце и даже может привести к перекрытию одного конца листа другим.

Из-за большего теплового расширения аустенитных нержавеющих сталей расстояние между прихваточными швами на этих материалах должно быть намного меньше, чем на мягкой стали.

Особые требования

Прихваточная сварка - важный этап подготовки труб к сварке.Пристальное внимание следует уделять достижению адекватного выравнивания и постоянного раскрытия корня (зазора в суставе), которые контролируют успех наиболее важного корневого прохода. Хотя эта работа может быть поручена монтажникам, за ней следует внимательно следить, чтобы убедиться, что рабочие имеют соответствующую квалификацию.

Количество и размер прихваточных швов зависят от диаметра трубы и толщины стенки. Прихваточные швы с полным сплавлением должны быть того же качества, что и окончательный шов.

Все прихваточные швы необходимо тщательно очистить перед окончательной сваркой.

Оба конца каждого прихваточного шва, представляющие начало и конец (которые являются слабыми местами, часто имеющими недопустимые дефекты), должны быть отшлифованы для устранения возможных дефектов и создания очень плавного наклона, при котором стороны сварного шва переходят в металл.

Дополнительные меры предосторожности

Если при пайке используется прихваточная сварка, область вокруг прихваты должна быть тщательно очищена от окислов, образующихся во время сварки.

При полуавтоматической и автоматической сварке точки соединения последнего сварочного электрода с прихваточными швами могут ухудшить управление напряжением дуги и подачу присадочной проволоки, что делает ручную помощь особенно важной для поддержания качества.

Прихваточная сварка - важный компонент успешного сварочного проекта, будь он простой или сложный. Поэтому очень важно правильно выполнять процесс и минимизировать риски, связанные с плохой прихваткой.

.

Смотрите также